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超精密加工有什么影響的因素?

返回列表來源:鳴鴻 發(fā)布日期 2020-09-29 瀏覽:-

     超精密加工是指:按照超穩(wěn)定、超微量切除等原則,實現(xiàn)加工尺寸誤差和形狀誤差在0.01毫米以下的加工技術(shù)。

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     1.被加工材料:超精密加工的零件,其材料的化學(xué)成分、物理力學(xué)性能、加工工藝性能均有嚴(yán)格要求。例如,要求被加工材料質(zhì)地均勻、性能穩(wěn)定、無外部及內(nèi)部微觀缺陷,不能含有雜質(zhì):其物理力學(xué)性能,如拉伸強度、硬度、延伸率、彈性模量、熱導(dǎo)率和膨脹系數(shù)等應(yīng)達(dá)到一定數(shù)量級;材料在冶煉、鑄造、輾軋、熱處理等工藝過程中,應(yīng)嚴(yán)格控制熔渣過濾、輾軋方向、溫度等,使材質(zhì)純凈、晶粒大小勻稱、無方向性,能滿足物理、化學(xué)、力學(xué)等性能要求。


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 2.加工設(shè)備及其基礎(chǔ)元部件:對超精密加工所用的加工設(shè)備有下列要求: (1)高精度。包括高靜精度和高動精度,主要的性能指標(biāo)有幾何精度、定位精度和重復(fù)定位精度、分辨率等,如主軸回轉(zhuǎn)精度、導(dǎo)軌運動精度、分度精度等; (2)高剛度。 包括高靜剛度和高動剛度,除本身剛度外,還應(yīng)注意接觸剛度,以及由工件、機床、刀具、夾具所組成的工藝系統(tǒng)剛度;(3)高穩(wěn)定性。設(shè)備在經(jīng)運輸、存儲以后,在規(guī)定的工作環(huán)境下使用,應(yīng)能長時間保持高精度、抗干擾及穩(wěn)定性。設(shè)備應(yīng)具有良好的耐磨性、抗振性等;


    (4)高自動化。為了保證加工質(zhì)量,減少人為因素影響,加工設(shè)備多采用數(shù)控系統(tǒng)實現(xiàn)自動化。


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     3.加工工具:加工工具主要是指刀具和磨具。用金剛石刀具超精密切削,值得研究的問題有:金剛石刀具的超精密刃磨,其期口鈍圓半徑應(yīng)達(dá)到2~4nm,同時應(yīng)解決其檢測方法,刃口鈍圓半徑與切削厚度關(guān)系密切,若切削的厚度欲達(dá)到10nm,則刃口鈍圓半徑應(yīng)為2nmo磨具當(dāng)前主要采用金剛石微粉砂輪超精密磨削,這種砂輪有磨料粒度、粘接劑、修整等問題,通常采用粒度為W20~W0.5的微粉金剛石,粘接劑采用樹脂、銅、纖維鑄鐵等。


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      4.檢測與誤差補償:超精密加工必須具備相應(yīng)的檢測方法,不僅要對工件表面質(zhì)量進(jìn)行檢驗,而且要檢驗加工設(shè)備和基礎(chǔ)元部件的精度。其尺寸和形位精度可用電子測微儀、電感測微儀、電容測微儀、自準(zhǔn)直儀等來測量;表面粗糙度可用電感式、壓電晶體式表面形貌儀等進(jìn)行接觸測量,或用光纖法、電容法、超聲微波法和隧道顯微鏡法進(jìn)行非接觸測量;表面應(yīng)力、表面變質(zhì)層深度、表面微裂紋等缺陷,可用X光衍射法、激光干涉法等來測量。檢測可采取離線的、在位的和在線的三種方式。誤差預(yù)防是通過提高機床制造精度、保證加工環(huán)境等來減少誤差源對其影響;誤差補償是在誤差分離的基礎(chǔ)上,利用誤差補償裝置對誤差值進(jìn)行靜態(tài)和動態(tài)補償,以消除誤差本身的影響。



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